Bảo tồn "cảnh đồng cỏ" và hướng tới "thân thiện với lưới điện"丨Tham quan nhà máy điện xanh thân thiện với lưới điện thế hệ mới ở Ulanqab, Tam Hiệp

Tin tức từ trang web này (Wang Lu, Ma Guanpu, Xu Qiang) Bước vào phòng điều phối rộng rãi và sáng sủa, một màn hình giám sát rộng hiện ra Trên màn hình, thông tin chảy nhanh và dữ liệu nhấp nháy theo thời gian thực Đằng sau dữ liệu, dòng điện tăng vọt giữa thiết bị lưu trữ gió và mặt trời cách đó vài km, khớp chính xác với hướng dẫn điều phối của lưới điện cứ sau ba giây

　　
Sản xuất video: Xu Qiang, Ma Guanpu, Wang Lu

Đẩy cửa sổ bên hông của phòng điều độ nhìn ra ngoài, cỏ xanh trải dài, cảnh sắc vô tận

Tại Ulanqab, Nội Mông, nhà máy điện gió, mặt trời và lưu trữ tích hợp thân thiện với lưới điện đầu tiên của đất nước đã được hoàn thành trên đồng cỏ Tại đây, hệ thống lưu trữ năng lượng và hệ thống điều khiển, vận hành, bảo trì tập trung thông minh đang hoạt động ổn định, nhiều dự án nghiên cứu khoa học lần lượt được triển khai và toàn bộ 2 triệu kilowatt trạm điện năng lượng mới sẽ được hòa lưới

　　

Làm thế nào để xây dựng một nhà máy điện năng lượng mới nhằm khắc phục những nhược điểm về tính không ổn định, biến động của các nguồn tài nguyên “gió và mặt trời” và cho phép tương tác thân thiện giữa “nguồn và mạng”? Phóng viên đã đến địa điểm nhà máy điện xanh thân thiện với lưới điện thế hệ mới Tam Hiệp Ulanqab (sau đây gọi tắt là “nhà máy điện xanh”) để tìm hiểu

Kiểm tra ghi chú, chạm vào bàn phím và trả lời lệnh, tất cả chỉ trong một lần Sau "85", Xing Yichen đã là người làm nghề điện gió trong nhiều năm

Vào năm 2021, Xing Yichen từ Trang trại gió Huade ở Nội Mông đến nhà máy điện xanh cách đó 200 km về phía tây và phát hiện ra rằng có một bộ biểu tượng "pin" trên màn hình giám sát vốn đã quen thuộc "Biểu tượng này tượng trưng cho thiết bị lưu trữ năng lượng, đồng thời là 'công cụ sắc bén' để đạt được sự thân thiện với lưới điện" Xing Yichen giới thiệu

Việc sản xuất năng lượng gió, năng lượng mặt trời từng được ví như việc “nhìn trời mà ăn” Trời nhiều mây, nắng nhiều, gió mạnh lúc yếu, có điện sẵn sàng sử dụng Năng lượng gió và năng lượng mặt trời không “thân thiện” với lưới điện đòi hỏi sự ổn định Công nghệ lưu trữ năng lượng ra đời theo yêu cầu của thời đại, lưu trữ điện trong thời gian tiêu thụ điện thấp và sau đó giải phóng điện khi mức tiêu thụ điện đạt đỉnh điểm Vì vậy, nó còn được gọi là “sạc dự phòng” đảm bảo nguồn điện ổn định Hiện tại, làm thế nào để phát huy hết khả năng điều chỉnh độc lập của thiết bị lưu trữ năng lượng và tăng cường sự tương tác thân thiện giữa các nhà máy điện và lưới điện vẫn đang trong giai đoạn thăm dò

　　

Vào cuối năm 2021, lô tổ máy đầu tiên của Dự án Trình diễn Nhà máy điện xanh thân thiện với lưới điện thế hệ mới Tam Hiệp Ulanqab đã được tích hợp thành công vào lưới điện Nội Mông, trở thành nhà máy năng lượng mới đầu tiên ở Trung Quốc có cấu hình lưu trữ năng lượng Gigawatt giờ Tổng quy mô xây dựng của nhà máy điện là 2 triệu kilowatt, được chia thành 1,7 triệu kilowatt dự án điện gió và 300000 kilowatt dự án quang điện Sau khi tất cả được đưa vào vận hành, công suất phát điện bình quân hàng năm sẽ đạt gần 6 tỷ kilowatt giờ, có thể đáp ứng nhu cầu điện tiêu thụ hàng tháng của gần 300000 hộ gia đình (trên cơ sở mức tiêu thụ điện mỗi tháng của mỗi hộ là 200 kilowatt giờ) Dự án được trang bị hệ thống lưu trữ năng lượng 550000 kilowatt × 2 giờ, có thể lưu trữ năng lượng được tạo ra bởi 110 tuabin gió 5 MW trong 2 giờ ở công suất tối đa Nó có thể "kiểm tra rò rỉ và lấp đầy các khoảng trống" một cách hiệu quả khi trời nhiều mây hoặc không có gió, đồng thời cung cấp các dịch vụ phụ trợ để điều chỉnh tần số và đỉnh điểm của hệ thống lưới điện

Đi qua những dãy quạt và tấm quang điện trên bãi cỏ rộng lớn, phóng viên đã đến với “mảng” hệ thống lưu trữ năng lượng Dưới các dây cáp và tháp đan chéo nhau, 86 ngăn chứa pin lưu trữ năng lượng được phân bổ gọn gàng thành từng hàng Trông giống như một chiếc container nhưng bên trong lại tinh xảo như một “tổ ong” - mỗi cabin được trang bị 11 cụm pin, mỗi cụm chứa 26 gói/gói pin và chứa 28 cell pin lithium iron phosphate

Bước vào kho lưu trữ năng lượng cao khoảng 2 mét, chiếc điều hòa kêu ù ù không ngừng để duy trì nhiệt độ trong nhà ổn định Trong số tất cả các yếu tố môi trường, nhiệt độ có tác động lớn nhất đến hiệu suất sạc và xả của pin lithium-ion Để đạt được mục tiêu này, các kỹ sư đã thay đổi công nghệ đo nhiệt độ bề mặt truyền thống và đặt cảm biến nhiệt độ lên các tế bào để theo dõi trạng thái pin theo thời gian thực Họ cũng sử dụng các công nghệ mới như perfluorohexanone + phun nước cấp cụm để loại bỏ hoàn toàn các mối nguy hiểm về an toàn

"Hầu hết các chức năng này là 'ứng dụng đầu tiên' dựa trên các nhà máy điện Chúng tôi tìm hiểu mọi thông số, mọi liên kết và mọi chỉ báo từ đầu" Guo Mao, kỹ sư quản lý tại chỗ của Chi nhánh Năng lượng Tam Hiệp Nội Mông, cho biết

　　

Xa tận Bắc Kinh, Viện Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Tam Hiệp (sau đây gọi là "Viện Nghiên cứu Tam Hiệp"), cùng với Đại học Thanh Hoa và các nhóm khác, đang đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng STACOM giai đoạn hai và hệ thống lưu trữ năng lượng kỹ thuật số giai đoạn ba, dự kiến ​​sẽ cải thiện sự an toàn và ổn định của các trang trại gió công suất lớn được kết nối với lưới điện "Nếu pin lưu trữ năng lượng được coi là 'quân đoàn', hệ thống lưu trữ năng lượng kỹ thuật số sẽ không còn được triển khai tổng thể nữa mà sẽ được triển khai như 'những người lính riêng lẻ' trong mỗi cụm Hiệu suất tổng thể của pin sẽ không bị ảnh hưởng bởi những thiếu sót riêng lẻ" Lin Ende, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Thủy điện thuộc Viện Nghiên cứu Tam Hiệp, cho biết

Khi phóng viên đến phòng điều độ, Pang Limin đã bị “đóng đinh” tại trạm điều độ trong trung tâm điều khiển tập trung, kiểm tra dữ liệu, điều chỉnh giám sát và hoàn thành hết thí nghiệm điều độ, giám sát này đến thí nghiệm giám sát khác

Vào tháng 11 năm 2021, Pang Limin đến Nhà máy điện xanh Siziwang Banner từ Công ty TNHH Tự động hóa Rơle Sifang Bắc Kinh So với việc xây dựng "phần cứng" các tuabin gió và mô-đun quang điện, một nhiệm vụ tương đối "vô hình và vô hình" nhưng không kém phần quan trọng đang chờ đợi anh - chuyển đổi thông minh cơ sở hạ tầng lưới điện và xây dựng hệ thống điều khiển tập trung chung thông minh

Nhìn bề ngoài, nhà máy điện chỉ có thêm một bộ lưu trữ năng lượng nhưng điều này cũng đồng nghĩa với việc điều kiện làm việc đã thay đổi “về chất” Chẳng hạn, khi có “điện dư”, hệ thống tích trữ năng lượng sẽ ưu tiên lưu trữ năng lượng gió hay năng lượng mặt trời? Khi lượng điện tiêu thụ tăng mạnh, chúng ta nên chọn tăng sản lượng của tua-bin gió và quang điện hay giải phóng điện trong hệ thống tích trữ năng lượng? Hầu như mỗi phút, mỗi giây, những “câu hỏi lựa chọn” tương tự đều đang được giải đáp bên trong nhà máy điện

　　

Cần phải thân thiện với lưới điện từ bên ngoài và phối hợp năng lượng bên trong, điều này kiểm tra sự khôn ngoan trong việc điều phối

Để đạt được mục tiêu này, Viện nghiên cứu Tam Hiệp, Đại học Điện lực Bắc Trung Quốc và Công ty TNHH Tự động hóa Rơle Sifang Bắc Kinh đã cùng nhau phát triển "Hệ thống điều khiển tập trung chung thông minh" Nó giống như một “người chỉ huy” có khả năng phản ứng nhanh nhạy và phán đoán chính xác Thông qua trí tuệ nhân tạo và các công nghệ khác, nó "tích hợp dữ liệu khí tượng và tải trọng vào não", phân bổ chính xác các đơn vị gió, ánh sáng và lưu trữ để đạt được các chức năng "thân thiện với lưới điện" mà các nhà máy năng lượng mặt trời và gió truyền thống không thể hoàn thành - cung cấp điện cao điểm, điều chỉnh đỉnh hệ thống, tiêu thụ tối đa, điều hòa năng lượng và điều chỉnh tần số sơ cấp

Lấy nguồn điện cao điểm làm ví dụ Trong những giờ cao điểm tiêu thụ điện tập trung, nếu thời tiết xấu, trước đây, các nhà máy nhiệt điện chỉ có thể tăng nguồn cung bằng cách “phát hết điện, càng nhiều điện càng tốt” Các nhà máy điện xanh có thể cung cấp điện vào lưới thông qua hệ thống lưu trữ năng lượng, bổ sung thêm một “phương án” nhanh, ổn định và chính xác để cân bằng cung cầu điện

Làm thế nào để kích hoạt "tùy chọn"? Nó được thực hiện bởi bộ điều khiển phối hợp lưu trữ năng lượng gió và mặt trời trung tâm và bộ điều khiển phối hợp lưu trữ năng lượng gió và năng lượng mặt trời của trạm trong hệ thống điều khiển tập trung chung thông minh

"Bộ điều khiển phối hợp gió, mặt trời và lưu trữ trung tâm tương đương với 'bộ não' của nhà máy điện, thực hiện việc chuyển tiếp các hướng dẫn từ trạm chính điều phối đến bộ điều khiển phối hợp địa điểm; sau khi nhận được hướng dẫn, bộ điều khiển phối hợp lưu trữ gió, mặt trời và lưu trữ sẽ phân phối chúng đến các đơn vị lưu trữ gió và mặt trời trong trạm thông qua các phép tính tối ưu và chỉ đạo các 'hành động' cụ thể như khởi động và dừng tuabin gió, lưu trữ năng lượng hoặc giải phóng năng lượng" Liang He, Giám đốc vận hành và bảo trì nhà máy điện xanh, giới thiệu

Hiện tại, hệ thống điều khiển tập trung chung thông minh đã triển khai nhiều bộ thiết bị sở hữu trí tuệ độc lập như bộ điều khiển phối hợp trạm lưu trữ gió và mặt trời, bộ điều khiển phối hợp nhóm trạm lưu trữ gió và mặt trời và các thiết bị bảo vệ địa điểm của hệ thống thu thập năng lượng mới và đã áp dụng thành công để đưa vào (bộ) danh mục thiết bị kỹ thuật chính đầu tiên trong lĩnh vực năng lượng quốc gia

　　

Từ góc nhìn của toàn bộ nhà máy điện, các (bộ) thiết bị đầu tiên này tích hợp các hoạt động dự báo, điều độ, điều khiển thông minh và các công nghệ khác để tạo thành một "thân máy phát điện" linh hoạt và hiệu quả, có thể giảm áp lực lên lưới điện một cách hiệu quả để điều tiết cao điểm và hỗ trợ công suất

"Nhà máy điện không chỉ đáp ứng nhu cầu điện năng tại địa phương mà còn phá vỡ 'nút thắt cổ chai' của các nhà máy điện gió và quang điện truyền thống Thông qua việc cạo đỉnh hệ thống, tiêu thụ tối đa, điều hòa điện năng và các chức năng khác, nhà máy đã bắn 'phát súng đầu tiên' vì sự thân thiện với lưới điện" Zhang Xiaolong, Phó Giám đốc Cục Quản lý Xây dựng phía Bắc của Chi nhánh Quản lý Xây dựng Năng lượng Tam Hiệp cho biết

Trên đồng cỏ rộng lớn, gió ngày càng mạnh “Phong cảnh” vô tận được chuyển hóa thành năng lượng xanh ổn định và dâng trào, liên tục phát ra thế giới bên ngoài Dưới các tuabin gió và các tấm quang điện, gia súc và cừu dạo chơi, và bức tranh về sự tích hợp thân thiện giữa công nghệ xanh và cảnh quan thiên nhiên đang dần hé lộ

Biên tập viên: Yu Qingqing Yang Siheng